Efectos de diferentes intensidades sobre actividades técnicas, rendimiento y riesgo de lesión: un análisis biomecánico del cambio de dirección.

Abstract

Esta tesis presenta tres trabajos que buscan contribuir en la comprensión de los efectos de los cambios de intensidad durante el juego sobre actividades de carácter técnico asociadas con el rendimiento y el riesgo de lesión en jugadores de fútbol. El primer estudio (que constituye el capítulo 2) aborda el impacto de intervalos de intensidad variable durante el primer bloque del Copenhagen Soccer Test. A tales efectos se diseñó un estudio de medidas repetidas para comparar velocidad de sprint, esfuerzo percibido, precisión de tiro a portería, regate y precisión de pase largo en tres niveles de intensidad y tres periodos de tiempo en veintiún jugadores de fútbol profesional masculinos (edad: 18.2 ± 0.4 años).

El análisis de comparación entre diferentes periodos de tiempo mostró una disminución significativa en la velocidad de sprint (p < 0.001) y aumento del esfuerzo percibido (p< 0.001) a medida que transcurre el test, sin embargo, las variables técnicas no cambiaron (p > 0.05). Al comparar los datos en función de la intensidad, se observaron disminuciones significativas en todas las variables (p < 0.001). El análisis combinado de los resultados de este primer estudio indica que la velocidad disminuye y el índice de esfuerzo percibido aumenta a medida que avanza la simulación. Mientras tanto, la precisión de los tiros a portería, el regate y los pases largos se ven afectados negativamente por los periodos de alta intensidad, pero demuestran recuperación en el transcurso de la simulación. Además, el aumento de intensidad afecta más a la velocidad que a la precisión de los tiros a portería, el regate y los pases.

El capítulo 3 presenta un análisis de los efectos cinéticos de la fatiga aguda durante un cambio de dirección de 45° ejecutado con el miembro no dominante, emulando una acción defensiva típica durante la presión en el fútbol. Diecisiete jugadores de fútbol profesional masculinos (edad: 21.7 ± 5.4 años) realizaron un cambio de dirección de 45° antes y después de un protocolo de fatiga. Se instruyó a los participantes para que ejecutaran una carrera de aproximación lo más rápido posible, cambiaran de dirección con su pie no dominante sobre una plataforma de fuerza y luego continuaran corriendo con el objetivo de detenerse contra un oponente. Se compararon tiempos, fuerzas, impulsos y tasas de fuerza para diferentes subfases durante la fase de apoyo del cambio de dirección. Las velocidades de aproximación se mantuvieron constantes en las pruebas previas a la fatiga (4.53 ± 0.55 m s-1) y posteriores a la fatiga (4.58 ± 0.70 m s-1).

Los resultados indicaron una disminución en el tiempo de frenado (p = 0.01), el impulso asociado con la fase de frenado (p < 0.01) y el impulso durante la elevación del II cuerpo (p = 0.01) en condiciones de fatiga aguda. Estos cambios sugieren que, bajo fatiga aguda, los jugadores de fútbol no son capaces de desacelerar en la dirección inicial de la carrera en la misma magnitud que lo logran sin fatiga aguda y además elevan menos el cuerpo en el primer paso después del cambio de dirección. Los valores de fuerza máximos y las tasas de fuerza no mostraron cambios significativos; sin embargo, fueron lo suficientemente altos como para sugerir un riesgo potencial de lesión en ambas condiciones. Finalmente, en el capítulo 4 se presenta un análisis preliminar sobre la variabilidad interna (o consistencia) en los cambios de dirección a 45º que emulan una típica acción defensiva durante el ‘‘pressing’’ en fútbol considerando valores temporales (duración de ciclo en los pasos que componen la acción) y nivel de activación muscular de 10 músculos de miembro inferior y tronco, obtenidos mediante electromiografía de superficie.

Cuatro futbolistas profesionales masculinos jóvenes (edad: 22.5 ± 1.73 años) participaron en el estudio. Se utilizó un test de agilidad reactiva (RAT), que es un procedimiento que involucra una reacción del participante, cambiando de dirección en respuesta a un estímulo, luego de un sprint previo de 5 pasos. Para los análisis se dividió el ciclo del cambio de dirección en el paso preparatorio y el paso de apoyo tomando como pie de referencia el inhábil, y se consideraron valores obtenidos en condiciones de fatiga aguda y no fatiga para la duración de cada paso y el cálculo de la integral de la activación en el tiempo de cada músculo. Para evaluar la fiabilidad de las medidas obtenidas se realizó el cálculo de coeficiente de variación y para evaluar la confiabilidad de las mediciones repetidas de activación muscular, se utilizó el coeficiente de correlación intraclase (ICC(3.1)) ambos valores se determinaron por separado para cada sujeto en cada condición (fatiga y no fatiga) para evaluar la consistencia de las mediciones dentro de cada condición específica. Los valores obtenidos para CV y ICC con las medidas temporales y valores de integral indican que existe poca fiabilidad y que no hay consistencia en las medidas. Por su parte el análisis visual del transcurso temporal de activación muscular parece indicar que otro tipo de abordaje como las series temporales podría brindar una información más precisa y aplicable en el estudio de este gesto.

This thesis presents three studies aimed at contributing to the understanding of the effects of intensity changes during the game on technical activities associated with performance and injury risk in soccer players. The first study (which constitutes chapter 2) addresses the impact of variable intensity intervals during the first block of the Copenhagen Soccer Test. For this purpose, a repeated measures study was designed to compare sprint speed, perceived effort, shot on goal accuracy, dribbling and long pass accuracy at three intensity levels and three time periods in twenty-one male professional soccer players (age: 18.2 ± 0.4 years).

The comparison analysis between different time periods showed a significant decrease in sprint speed (p < 0.001) and an increase in perceived effort (p < 0.001) as the test progresses, however, the technical variables did not change (p > 0.05). When comparing the data based on intensity, significant decreases were observed in all variables (p < 0.001). The combined analysis of the results of this first study indicates that speed decreases and the rate of perceived exertion increases as the simulation progresses. Meanwhile, the accuracy of shots on goal, dribbling and long passes are negatively affected by high intensity periods, but demonstrate recovery during the course of the simulation. Furthermore, the increase in intensity affects the speed more than the precision of shots on goal, dribbling and passing.

Chapter 3 presents an analysis of the kinetic effects of acute fatigue during a 45° change of direction executed with the non-dominant limb, emulating a typical defensive action during pressing in soccer. Seventeen male professional soccer players (age: 21.7 ± 5.4 years) performed a 45° change of direction before and after a fatigue protocol. Participants were instructed to execute an approach run as quickly as possible, change direction with their non-dominant foot on a force plate, and then continue running with the goal of stopping against an opponent. Times, forces, impulses, and force rates were compared for different subphases during the stance phase of the change of direction. Approach speeds were remained constant in the pre-fatigue (4.53 ± 0.55 m s-1) and post-fatigue (4.58 ± 0.70 m s-1) trials.

The results indicated a decrease in braking time (p = 0.01), impulse associated with the braking phase (p < 0.01), and impulse during the body elevation phase (p = 0.01) under acute fatigue conditions. These changes suggest that, under acute fatigue, soccer players are not able to decelerate in the initial direction of the run to the same magnitude as they do without acute fatigue and also raise their body less in the first step after the change of direction. Maximum force values and force rates showed no significant changes; however, they were high enough to suggest a potential injury risk in both conditions. Finally, in chapter 4 a preliminary analysis is presented on the internal variability (or consistency) in the changes of direction at 45º that emulate a typical defensive action during pressing in soccer considering temporal values (cycle duration in the steps that make up the action) and level of muscle activation of 10 muscles of the lower limb and trunk, obtained by surface electromyography.

Four young male professional soccer players (age: 22.5 ± 1.73 years) participated in the study. A reactive agility test (RAT) was used, which is a procedure that involves a reaction of the participant, changing direction in response to a stimulus, after a previous 5-step sprint. For the analysis, the change of direction cycle was divided into the preparatory step and the support step, taking the unskilled foot as a reference, and values obtained in conditions of acute fatigue and non-fatigue were considered for the duration of each step and the integral of muscle activation over time. To evaluate the reliability of the obtained measurements, the coefficient of variation calculation was carried out and to evaluate the trustworthiness of the repeated measurements of muscle activation, the intraclass correlation coefficient (ICC(3.1)) was used. Both values were determined separately for each subject in each condition (fatigue and non-fatigue) to assess the consistency of measurements within each specific condition. The values obtained for CV and ICC with the temporal measurements and integral values indicate low reliability and a lack of consistency in the measurements. For its part, the visual analysis of the time course of muscle activation seems to indicate that another type of approach such as time series could provide more precise and applicable information for studying this gesture.